Was ist, wenn ein Twisted-Pair-Kabel eine ungerade Anzahl von Verdrillungen aufweist?

Eine gerade Anzahl von Drehungen ist besser, aber mir sind keine praktischen Kabelsituationen bekannt, in denen sich die Mühe lohnt: Es gibt andere Störquellen, die wahrscheinlich wichtiger sind als der kleine Unterschied, den sie machen würden.

Anders betrachtet: Die Stärke der magnetischen Interferenz ist proportional zur Fläche zwischen den beiden Drähten. Bei einer perfekten geraden Anzahl von Drehungen ist die Fläche effektiv Null. Bei einer ungeraden Anzahl von Drehungen ist es im Wesentlichen ein Drehungsbereich. Das ist immer noch eine enorme Verbesserung gegenüber gar keiner Wendung :)

Die gerade oder ungerade Anzahl von Drehungen ist im Grunde willkürlich.

Wichtiger ist die Anzahl der Drehungen pro Zoll (TPI). Je höher diese Zahl, desto besser wird die Geräuschunterdrückung erreicht.

Warum? Nun, einfach ausgedrückt: Rauschquellen (Magnetfelder usw.) variieren normalerweise über die Länge des Kabels. Wenn Sie ein Kabel öfter verdrehen können, bedeutet dies, dass jedes Kabel an einem bestimmten Punkt das gleiche Rauschen stärker wahrnimmt.

Um es zu veranschaulichen, stellen Sie sich in dem von Ihnen geposteten Diagramm in einem abwechslungsreicheren Bereich vor, dass der Draht oben bei jeder Drehung Rauschen erfährt: 1mv 1mv 0.5mv 2mv 3mv 1mvoder einige andere willkürlich ausgewählte Zahlen. Dann sieht der unterste: 2mv 1mv 3mv 0.1mv 1mv 2mvoder was auch immer. Jetzt stimmen sie nicht mehr überein, also spielt gerade/ungerade keine Rolle mehr. Wenn Sie nun die Anzahl der Windungen verdoppeln, aber die Rauschpegel nicht ändern, würden Sie sehen, dass jeder Draht jetzt das gleiche Rauschen erfährt.

Sie möchten also wirklich zwei Drehungen an jedem Punkt, an dem sich die Geräuschquellen ändern. In Wirklichkeit ändern sich diese ständig, und jede Umgebung, in der Sie das Kabel verwenden, ist anders. An diesem Punkt spielt es im Grunde keine Rolle mehr, ob es ungerade oder gerade Wendungen gibt, da die beiden niemals garantiert genau das gleiche Geräusch erfahren könnten, nur annähernd das gleiche.

Die häufigste Installation von Cat-5-Kabeln für die Netzwerkkommunikation entspricht den 10Base-T-Standards.

Dies bedeutet, dass 2 Paare, normalerweise blau und grün, Daten übertragen. Blau hat 72 Windungen pro Meter und Grün hat 65 Windungen pro Meter.

Auf kurze Distanzen spielt das alles keine Rolle. Sie könnten Bänder um fluoreszierende Lichter wickeln, die Ihre Netzwerkkarten verbinden, wenn Sie unter 10 Metern bleiben. (Quelle: persönlicher Test, nur um zu sehen, ob ich es schaffe. Es war langsamer als 10 Mbit, weil TCP Fehler korrigieren musste, aber Bits kamen durch und übertragene schließlich Dateien. Außerdem war es nicht fest um die Leuchtstoffröhre gewickelt, wahrscheinlich gewickelt etwa 4 mal pro Meter.)

Das Worst-Case-Szenario für In-Code-Cat-5-Verkabelung von 10Base-T-Ethernet besteht darin, 3 100-Meter-Segmente mit Verstärkern zwischen jedem Segment zu haben. (Der Code besagt, dass die längste Länge von Cat-5 für 10Base-T 100 m beträgt und nicht mehr als 2 Verstärker zwischen den 100-m-Segmenten, bevor Sie einen Repeater benötigen.) Viel Glück beim Finden eines Verstärkers anstelle eines Repeaters: jeder Schalter und die meisten Heute hergestellte dumme Naben werden sich wiederholen.

Mit diesem Worst-Case-Szenario können Sie ein Bürogebäude ohne Datenverlust bespannen, einschließlich Rauschen von Computern, Leuchtstofflampen, dem HLK-System, zufälligen Aluminiumplatten, zufälligen Eisenträgern, dem elektrischen System, geerdeten Objekten wie Kupferrohren für die Sprinkleranlage System und Rohrleitungen usw. Wenn Sie sich in etwas lauterem als einem Bürogebäude befinden, wie z. B. einer Produktionshalle, in der Hochspannungsgeräte verwendet werden, benötigen Sie natürlich abgeschirmte Twisted-Pair-Kabel.

Das sind 300 Meter ohne Datenverlust, zumindest 65tpm x 300m = 19500 twistsmit Ihrem grünen Paar. Es gibt keinen großen Unterschied zwischen 19500 und 19499 Drehungen in diesem Worst-Case-Szenario, wo die Drehung pro Meter wirklich eine Rolle spielt.

Im schlimmsten Fall ist es also besser, Ihre Kabelroute sorgfältig zu planen, um Hochspannung, Stromleitungen, laute EM-Emitter (Lichter) und geerdete Leiter zu vermeiden, als sich Gedanken darüber zu machen, ob Sie eine gerade oder ungerade Anzahl von Verdrillungen haben.

Und, ein bisschen Trivia: Sie haben immer eine ungerade Anzahl von Wendungen. Jede RJ-45-Buchse wird abwechselnd zwischen Spitze und Ring montiert, und die Spitze ist immer der Stift ganz links, unabhängig davon, ob Sie den A- oder B-Standard verwenden, sodass sowohl Durchgangs- als auch Crossover-Kabel immer eine ungerade Anzahl von haben Drehungen. Das Umdrehen des Kabels ändert auch nicht die Anzahl der Verdrillungen, die jedes Paar hat. Selbst wenn Sie ein Flachband haben, gibt es eine 180-Drehung pro Paar.

Gerade oder ungerade ist für die betrachteten Kabellängen nicht von Bedeutung. Wichtiger ist die Anzahl der Drehungen pro Längeneinheit (und das ist auch der Grund, warum die Spezifikationen die Menge begrenzen, die Sie bei der Montage aufdrehen dürfen). Stattdessen ist die Anzahl der Verdrillungen gerade, so dass entlang des Kabels kein Wechsel der Signalpolarität auftritt.

Machen Sie folgendes Gedankenexpeirment (oder machen Sie es mit einem echten Kabel): Wenn das Kabel nicht gerade verläuft, sondern sich meistens zu sich selbst zurückbiegt, so dass beide Buchsen, die es verbindet, relativ nahe beieinander liegen - was erwarten Sie, wenn Sie es drehen eine der Buchsen/Geräte um 180 Grad (oder beide um 90 Grad gegenläufig)? Nichts natürlich. Und doch änderte diese Drehung die Anzahl der Drehungen effektiv um eins!

Die Menge des aufgenommenen Signals ist proportional zur Fläche der "Schleife". Wenn Sie ein ungedrehtes Längenpaar haben$L$und Trennung$d$, das Gebiet ist$Ld$. Wenn Sie jetzt haben$2N+1$halbe Umdrehungen im Draht, die erste$2N$Abholungen werden paarweise storniert (wie Sie verstanden haben) und Sie haben eine reduzierte Abholung von$\frac{1}{2N+1}$des Originals.

Für viele Umdrehungen$N$, das ist sehr bedeutsam. Die Empfänger sind gegenüber geringen Rauschmengen "robust", da das tatsächlich interessierende Signal ziemlich groß ist. Darüber hinaus können Sie verschiedene Schaltungen hinzufügen, um die Robustheit gegenüber Rauschen zu erhöhen. Sie können beispielsweise einen „Schmitt-Trigger“ hinzufügen: Dieser erkennt, wenn der Eingang einen bestimmten Triggerpegel (z. B. 1 V) für die steigende Flanke erreicht, und ändert dann den Pegel, bei dem er erneut ausgelöst wird (z. B. 0,8 V), wenn er fällt Kante, Rand. Ein kleines (100 mV) „Wackeln“ über dem Eingangssignal reicht nicht aus, um einen zusätzlichen Trigger auszulösen: Sie triggern einmal auf der steigenden Flanke und einmal auf der fallenden Flanke.

Es gibt viele andere ausgeklügelte Tricks zur "Taktwiederherstellung", die helfen können, das Signal zu bereinigen. Das Verdrillen der Drähte ist nur ein (sehr wichtiger - weil billiger und effektiver) Schritt.

10Base-T und 100-Base-TX sind digitale Protokolle, die bei +-2,5 V bzw. +-1 V/0 V arbeiten. Zusätzlich gibt es eine Toleranz in der Größenordnung von +-5-10 % für die Signalpegel.

Unter der Annahme, dass dieses Kabel in einer normalen Umgebung verlegt wird, ist das in einer einzelnen Verdrillung angesammelte Rauschen winzig, weil: 1) die Verdrillungen klein sind und 2) die Drähte eng beieinander liegen.

Zusammengenommen ist die Spannungsvorspannung von einer einzelnen, unsymmetrischen, ungeraden Verdrillung unbedeutend.

Andere haben die Frage gut beantwortet. Außer: "Wie kompensiert das Empfangsende das und/oder erkennt die EMI und bestimmt, welche mV auf jedem Paar ignoriert werden kann?"

Der Empfänger betrachtet die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Drähten eines Paares. Es ignoriert in sehr guter Näherung das Signal, das beiden Drähten gemeinsam ist. Solange die Differenz aufgrund des Originalsignals größer ist als die Differenz des induzierten Rauschens, werden die Originaldaten wiederhergestellt. Diese Magie ist als Gleichtaktunterdrückung bekannt und ist der Grund dafür, dass der einfache alte Telefondienst und wirklich lange Mikrofonkabel trotz des induzierten 60-Hz-Brummens funktionieren, das tausendmal größer ist als das Signal.